固液分离 概述
固液分离
固液分离的原理及其在石油工业的应用固液分离的最终目的，从理论上说，应是将固液两相完全分开，获得各自纯净的成分：固体及液体。
根据目前的发展，固液分离基本上是两种方法，即沉降分离与过滤。
而沉降分离基本上可分为两种，即重力沉降与离心沉降。
一. 固液分离的方法固液悬浮系中固体是分散相，液体是连续相。
从分离过程来看，固体是从高度分散状态向浓缩状态过度。
在沉降分离中需要靠固体颗粒的运动，固体浓度越低，越有利于此一过程的进行。
而过滤则相反，在过滤中运动的是液相，所以含液相少即固体浓度高时对分离有利。
1. 沉降在沉降分离，过滤的效果不理想时，往往可以加助滤剂以提高效率。
这些助滤剂多系刚性、多孔、高渗透性粉粒，加入浆料后以提高其过滤性能。
重力沉降原理:利用重力沉降性质进行间液分离，出于借助的是地心引力而无须外加能量，理论上讲是最经济的方法。
当然若欲达到有效的分离，首先须提供足够的沉降面积，其次为了加快固体颗粒的终端沉降速度，需采用凝聚与絮凝技术。
通常要加入絮凝剂。
而对于由更小的颗粒而黏度较高的溶液构成的悬浮液，仅靠絮凝技术仍难以达到固液分离的要求时，则需要人为引入离心力以增强固体颗粒沉降的推动力，即为离心沉降。
离心沉降原理:离心技术是利用物体高速旋转时产生强大的离心力，使置于旋转体中的悬浮颗粒发生沉降或漂浮，从而使某些颗粒达到浓缩或与其他颗粒分离之目的。
这里的悬浮颗粒往往是指制成悬浮状态的细胞、细胞器、病毒和生物大分子等。
离心机转子高速旋转时，当悬浮颗粒密度大于周围介质密度时，颗粒离开轴心方向移动，发生沉降；如果颗粒密度低于周围介质的密度时，则颗粒朝向轴心方向移动而发生漂浮。
(1)离心力；固液悬浮物若处在离心力场中，固体颗粒将受到比重力大很多倍的沉降力，使其沿离心力场的方向加速沉降。
悬浮在液体中的质量为m 的固体颗粒处于高速旋转的离心机中，沿径向所受的力为：式中 F r ——颗粒所处的回转个径，m ；ω——旋转角速度，s -1；n ——转速，s -1。
《固液分离技术》课件
过滤器的操作管理应注意反冲 洗周期、反冲洗方式等，以保
持设备的良好运行状态。
浮选机
浮选机是一种利用气泡上浮原 理实现固液分离的设备，常用
于选矿和污水处理等领域。
浮选机通过向矿浆中充气，使 固体颗粒粘附在气泡上并随之
上浮，从而实现固液分离。
浮选机的设计应考虑充气方式 、矿浆性质、操作条件等因素 ，以提高选矿效率和降低能耗 。
总结词
食品工业中需要进行固液分离的案例较多，如奶制品 、果汁和酿酒等生产过程中会产生大量的固体与液体 混合物。
详细描述
在奶制品生产中，采用离心分离和膜过滤等方法将牛 奶中的奶油、蛋白质和乳糖等成分进行分离；在果汁 和酿酒生产中，采用压榨和离心等方法将果肉或麦芽 中的水分与固体物质进行有效分离。这些固液分离技 术的应用可以提高食品质量和产量，同时降低生产成 本。
浮选机的操作管理应注意矿浆 浓度、充气量等参数的控制， 以获得最佳的选矿效果。
CHAPTER 05
固液分离技术案例分析
城市污水处理厂固液分离案例
总结词
城市污水处理厂是固液分离技术应用的重要 领域，通过分离技术可以有效去除污水中的 悬浮物和杂质，提高水质。
详细描述
城市污水处理厂通常采用物理、化学和生物 等多种方法进行固液分离。例如，沉淀池、 过滤池和活性污泥法等工艺流程，可以去除 污水中的悬浮物、有机物和重金属等有害物
详细描述
过滤分离原理是利用多孔介质（如滤布、滤网等）将固体颗 粒截留在滤饼中，液体则通过多孔介质流出。过滤过程中需 要施加一定的压力以克服固体颗粒对滤饼的阻力，适用于颗 粒密度较小且粒径分布较窄的物料分离。
浮选分离原理
总结词
利用固体颗粒与液体密度的差异，通过气泡吸附实现固液分离
3 固液分离详解
过滤介质选择
过滤介质起过滤作用，还是滤饼的支撑物。应具有足 够的机械强度和尽可能小的流动阻力合理选择过滤介 质
过滤介质所能截留的固体粒子大小：通常以过滤介质 的孔径表示。常用的过滤介质中，纤维滤布所能截留 的最小粒子约10μm，硅藻土为lμm，超滤膜可小于 0.5μm
过滤介质的透过性：是指在一定的压力差下，单位时 间单位过滤面积上通过滤液的体积量，它取决于过滤 介质上毛细孔径的大小及数目
➢结构：
转鼓(上有小孔， 亦称悬框)；
➢滤网； ➢滤布； 机架。
➢原理：
转鼓 滤饼 滤布 滤网
离心过滤机工作原理图
由于离心力作用，液体产生径向压差，通过滤饼、滤 网及滤筐而流出。
几种过滤设备的比较
设备 主要结构 过程
特点
装合 ➢加压过滤，推动力较大
板框压 滤机
滤板/滤框/ 夹紧机构/机 架
过滤 洗涤 卸渣
平纹 斜纹 缎纹
滤液 澄清度
依 次 降
阻力
依 次 降
滤饼中 含水
依 次 减
滤饼 脱落
依 次 易
寿命
中 长 短
堵孔 倾向
依 次 易
过滤介质-粒状介质
有硅藻土、珍珠岩粉、细砂、活性炭、白土等 最常用的是硅藻土，是优良的过滤介质： ①一般不与酸碱反应，化学性能稳定； ②形状不规则，空隙大且多孔，具有很大的吸附表面； ③无毒且不可压缩，形成的过滤层阻力不随操作压力变化。 硅藻土过滤介质通常有三种用法： （1）作为深层过滤介质。硅藻土过滤层具有曲折的毛细孔
滤饼湿度大（20％～30％）。 主要适用霉菌发酵液，对菌体细小、黏度大铺助
滤剂。对于滤饼阻力较大的物料适应能力较差。
带式真空过滤机
固液分离资料课件
环保领域
在废水处理中，需要进行固液分离以 去除悬浮物和杂质，达到净化水质的 目的。
02 固液分离技术
固液分离技 术
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固液分离技 术
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固液分离技 术
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废水处理。
浮选槽的设计和运行需要考虑气 泡大小、水力负荷、药剂投加量 等因素，以实现最佳的固液分离
效果。
电泳槽
电泳槽是一种利用电场作用使 带电粒子在水中定向移动并沉 积的设备。
电泳槽通常分为阳极电泳槽和 阴极电泳槽两类，阳极电泳槽 用于金属离子的沉积，阴极电 泳槽用于有机物的分离。
电泳槽的设计和运行需要考虑 电场强度、流速、温度等因素， 以确保最佳的分离效果和稳定性。
固液分离技 术
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固液分离资料课件
目录
• 固液分离简介 • 固液分离技术 • 固液分离设备 • 固液分离效果的影响因素 • 固液分离的未来发展
01 固液分离简介
固液分离的定 义
固液分离是指利用物理或化学方法将 固体和液体混合物进行分离，以获得 固体和液体纯净物或不同纯度物料的 工艺过程。
固液分离技术的方法及条件.
固液分离技术
从原理上讲 ,固液分离过程可以分为三大类 :
• 沉降分离 • 过滤分离 • 浮选
固液分离设备也可以相应地分为三类。在此基 础，根据推动力和操作特征进一步细分为若干种固 液分离设备。
固液分离技术
沉淀的四种类型
自由沉淀
絮凝沉淀
区域沉淀 (成层沉淀)
压缩沉淀
①SS不高； ②沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因 相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。 ③沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。 ④化学絮凝沉淀属于这种类型。
固液分离技术
沉淀的四种类型
自由沉淀
絮凝沉淀
ห้องสมุดไป่ตู้
区域沉淀 (成层沉淀)
固液分离技术
一、沉降分离
重力沉降 离心沉降 电磁力沉降
固液分离技术
重力沉降
重力沉降法是利用水中悬浮颗粒的可沉降 性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到 固液分离的一种过程。
固液分离技术
沉淀处理工艺的四种用法
沉砂池：用以去除污水中的无机性易沉物
初次沉淀池：较经济的去除悬浮有机物，减轻后续生物 处理构筑物的有机负荷 二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、 活性污泥等，使处理后的水得以澄清。
固液分离技术的方法及条件
固液分离技术的方法及条件
1 固液分离概括 2 沉淀分离 3 过滤分离 4 浮选分离 5 总结
固液分离技术
固液分离(solid-liquid separation)是一种重要的 单元操作，从液相中除去固体一般采用筛或沉淀方 法。现有的传统固液分离技术主要集中在压滤、过 滤、重力沉降等方面，它广泛的应用于医药卫生、 造纸、环境保护、食品、发酵等各大行业。
冶金设备基础固液分离课件
通过高速旋转产生离心力，使固体颗 粒在离心力的作用下被甩向外侧，从 而实现固液分离。
固液分离的重要性
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提高产品质量
通过固液分离可以去除杂 质，提高产品的纯度和质 量。
节能减排
固液分离可以回收有价值 的资源，减少废物的排放 ，有利于节能减排和环境 保护。
提高生产效率
固液分离是工业生产中的 重要环节，能够提高生产 效率，降低生产成本。
离心机在冶金行业主要用于固液分离 、污水处理和矿物加工等领域。
离心机可分为卧式和立式两种，根据 不同的分离要求，可以选择不同的离 心机型号。
离心机的主要优点是处理能力大、分 离效果好、自动化程度高，但同时也 存在能耗高、易磨损等问题。
过滤机
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过滤机是利用滤布或滤纸等介 质，将混合物中的固体颗粒截 留下来，实现固液分离的设备
自动化技术
研究开发自动化设备和技术，实现固液分离过程的自动化操作和管 理，降低人工成本和操作风险。
数据挖掘与分析
利用大数据和人工智能技术，对固液分离过程的数据进行挖掘和分 析，优化工艺参数和提高分离效果。
THANKS.
详细描述
过滤分离法是一种常用的固液分离技术， 其原理是利用多孔介质将固体颗粒截留在 表面或内部，从而实现固液分离。该方法 适用于颗粒较小、密度较小的固体颗粒与 液体的分离。在冶金行业中，过滤分离法 常用于金属溶液的过滤、净化等工艺过程 ，常用的过滤介质有滤布、滤纸、砂芯等 。
固液分离效果的影
05
响因素
颗粒大小与密度
颗粒大小
颗粒的大小和形状直接影响固液 分离的效果。较小的颗粒更难分 离，需要更精细的过滤器或更高 的压力来确保有效的分离。
固液分离技术
第四节 细粒物料的脱水方法与设备
4. 过滤与压滤的比较
这里所讲过滤，确切讲为真空过滤。 1)共同点 本质相同，即过滤基本原理。 2)差异 (1) 推动力性质及大小。过滤是利用真空系统在滤有两侧形成压力差， 压力差小。一般 200-600mmHg柱高；而压滤则是通过流体加压(矿浆或空气 )，形成滤布两侧的压力差，压力差可达0.5-1Mpa，且调节方便。 (2) 过滤过程不同。真空过滤为恒压过滤，过滤过程中压力不变，过滤 速度逐渐减少。压滤先为恒速过滤，过滤速度不变，压力增加；待形成一 定滤饼后，转为恒压过滤，压力保持不变，过滤速度逐渐减小。 (3) 适用对象。过滤用于比滤阻小的易过滤物料，如浮选精煤、以粗粒 为主的浮选尾煤；压滤则用于难滤物料，如以高灰细粒为主的浮选尾矿。
高频振动筛
辅助过滤方式 真空过滤机 加压过滤机 厢式压滤机 沉滤式离心机
细 粒 脱 水 方 法
离心过滤
沉降 离心沉降
沉降式离心机
第四节 细粒物料的脱水方法与设备
1. 过滤过程
借助于微孔材料介质，使悬浮液在压力差作用下，实现固液分 离的过程称为过滤。过滤得到滤饼与滤液。 过滤过程用过滤基本微分方程描述。 dV/dt = K Δ P/μ （R + r）
固液分离技术
选煤厂固液分离是分选的辅助作业，但在整个选 煤过程中具有十分重要的地位。从工艺环节，设备各 类与数量、固定资产投资与运行费用、占地面积与占 有空间几方面，它占选煤厂一半以上的构成。它是选 煤厂降低成本，提高效率，增加效益的一个重要方面。 由于涉及到整个微细粒级料物的处理，这部分作业也 成为选煤研究、组织生产以及提高管理水平的一个热 点与难点。降低选煤产品水分，实现洗水闭路循环、 煤泥厂内回收是选煤长期奋斗的目标。
固液分离技术-(3)
对于不可压缩性滤饼，比阻值为常数， 对于不可压缩性滤饼，比阻值为常数，但对于可压缩性 滤饼， 滤饼， 是操作压力差的函数、一般可用下式表示： α是操作压力差的函数、一般可用下式表示：
α=k∆pm
K: ∆p=1pa时的平均比阻；m:压缩指数，0.3-1.2间 时的平均比阻； 压缩指数 压缩指数， 时的平均比阻 间 由此可见滤饼的比阻值是随操作压力差的提高而增大的。 由此可见滤饼的比阻值是随操作压力差的提高而增大的。 滤饼的比阻值是随操作压力差的提高而增大的 因此开始过滤时应注意不能很快提高压差， 因此开始过滤时应注意不能很快提高压差，通常靠液柱的自 然压差进料，并应缓慢地逐步地升高压力， 然压差进料，并应缓慢地逐步地升高压力，一般在相当长的 时间内，压力差不要超过0.05MPa 最后的压差(不包括榨滤) 0.05MPa， 时间内，压力差不要超过0.05MPa，最后的压差(不包括榨滤) 也不超过0.3 0.4MPa。 0.3一 也不超过0.3一0.4MPa。
倾析式离心机 框式离心机
实质为离心力作用下的过 批式操作或半连续操作， 批式操作或半连续操作， 转速低，分离效果较差， 滤。适用于大颗粒固形物 转速低，分离效果较差， 的回收， 投资高，成本高 的回收，放大容易 投资高， 设备简单，操作容易， 分离速度慢， 设备简单，操作容易，可 分离速度慢，分离效果 大规模工业应用， 受物料性质变化的影响， 大规模工业应用，适用于 受物料性质变化的影响， 劳动强度大 大颗粒固体过滤 主要用于分离细胞。 主要用于分离细胞。操作 简单，效果好， 简单，效果好，可无菌操 适用性好， 作，适用性好，易放大 易污染，分离效果与操 易污染， 作技巧和物料性质关系 密切，精心保养、 密切，精心保养、清洗
过滤操作以压力差作为透过推动力； 过滤操作以压力差作为透过推动力； 滤液透过的阻力包括过滤介质阻力和滤饼阻力， 滤液透过的阻力包括过滤介质阻力和滤饼阻力， 以滤饼阻力为主。 以滤饼阻力为主。 （2）滤饼阻力 Rc=α Rc=α·w/A α:滤饼平均比阻，指单位干重滤饼的过滤阻力。 滤饼平均比阻，指单位干重滤饼的过滤阻力。 滤饼平均比阻是衡量过滤特性的主要指标 是衡量过滤特性的主要指标， 滤饼平均比阻是衡量过滤特性的主要指标，与 滤饼的结构特性有关。 滤饼的结构特性有关。 发酵液过滤的滤饼比阻与一般的可压缩滤饼不 当滤饼中所含固形物浓度达到一定的界限时， 同。当滤饼中所含固形物浓度达到一定的界限时， 比阻会突然升高，过滤速率会迅速下降， 比阻会突然升高，过滤速率会迅速下降，甚至不 能过滤。 能过滤。
固液分离技术
固液分离技术
第一节 固液分离体系 第二节 固液分离工艺 第三节 粗粒物料的脱水设备 第四节 细粒物料的脱水方法与设备 第五节 分离效果及评价
第一节 固液分离体系
固液两相体系的类型
粗粒悬浮体系
固 液 两 相 体 系
悬 浮 体 细粒悬浮体系 （煤泥水）
松散体 （脱水产品）
在上述三种体系中，粗粒悬浮体系和细粒悬浮体系是固液分离的对 象，松散体则是固液分离的产品与目标。掌握它们的组成、性质、特点 是我们进行固液分离作业的基础。
固液分离技术
选煤厂固液分离是分选的辅助作业，但在整个选 煤过程中具有十分重要的地位。从工艺环节，设备各 类与数量、固定资产投资与运行费用、占地面积与占 有空间几方面，它占选煤厂一半以上的构成。它是选 煤厂降低成本，提高效率，增加效益的一个重要方面。 由于涉及到整个微细粒级料物的处理，这部分作业也 成为选煤研究、组织生产以及提高管理水平的一个热 点与难点。降低选煤产品水分，实现洗水闭路循环、 煤泥厂内回收是选煤长期奋斗的目标。
第二节 固液分离工艺
2.循环系数
用水量既是湿法选煤工艺过程的生产用水量 重复利用水量是指工艺生产的循环水量 循环系数既是水重复利用率，它表示的是循环水量 或重复用水量与生产水量的比值。 选煤厂洗水闭路循环状况用循环系数去体现（参见选 煤手册）。
第二节 固液分离工艺
3. 洗水闭路循环状况
1) 一级洗水闭路循环。它要求煤泥厂内回收，洗水全部复用，事 故放水也要复用；选煤清水消耗0.2m3/t以下。 2) 二级洗水闭路循环。它要求洗水全部复用，煤泥采用包括机械 化沉淀池在内的设备进行厂内回收，事故放水仍复用；选煤清水消耗 在0.3m3/t以下。 3) 三级洗水闭路循环。它要求大部分洗水回收复用，不污染环境 ，煤泥用沉淀池、尾矿坝回收。排放水达到国家或地区环保标准；清 水消耗低于0.5m3/t。 4) 开路洗煤。用沉淀池回收一部分粗煤泥，细泥随洗水流失，污 染周围环境，清水消耗较大。
固液分离 概述
机械法浮选的气泡较大，可达1mm，但不适宜处理微小颗粒的悬浮液。
20
1.2.6 凝聚与絮凝技术
20世纪四五十年代，凝聚与絮凝技术进入固液分离领域。 随着固液分离处理对象的日益细粒级化，凝聚与絮凝技术越来越 显示其重要性。 同时，凝聚剂和絮凝剂技术也得到了明显的进步。
3) 物理化学分离法：利用物理的或化学工程达到分离。（如电解 electrolyse；萃取extraction）
固液分离利用最广泛和最多的是：机械分离和热分离二种，本课程将 重点介绍机械分离法 （沉降sedimentation和过滤filtration。
8
固液分离的基本要点：使固液两相间产生相对运动
3 《固液分离》
(英) 斯瓦罗夫斯基著；朱企新，金鼎五等译
出版社：化学工业出版社；出版时间： 1994年
4 《Handbook of separation techniques for chemical engineers》
主编：Schweitzer, Philip A.
出版社：World Publishing Corp.；出版时间：1990年
重力浓缩/澄清速度：
S
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18
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重力过滤(gravity filtration)，线性过滤速率:
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32
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离心过滤(centrifugal filtration)，线性过滤速率:
fC
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污水处理中的固液分离技术应用
污水处理中的固液分离技术应用随着城市化进程的加快和工业发展的不断推进，污水处理成为一个亟待解决的问题。
污水中的固体废物是污水处理及回收利用的主要障碍之一。
固液分离技术，作为一种有效的污水处理方法，具有广泛的应用前景。
本文将介绍污水处理中的固液分离技术的应用及其优势。
一、污水处理中的固液分离技术简介污水处理中的固液分离技术，是指将污水中的固体废物和液体分开的一种技术。
通过该技术，可以实现固体废物的回收利用，减轻对环境的污染，提高水质。
目前，常用的固液分离技术包括机械式过滤、压滤、离心分离和膜分离等。
二、固液分离技术在污水处理中的应用1. 机械式过滤机械式过滤是一种传统的固液分离技术。
通过屏幕等过滤装置，将污水中的固体颗粒截留在底部，使液体通过。
这种技术适用于颗粒较大、浓度较高的固体废物。
机械式过滤具有结构简单、操作方便等优点，广泛应用于工业废水处理中。
2. 压滤压滤是一种通过压力将固体颗粒与液体分离的技术。
该技术主要应用于污泥的处理中。
在压滤过程中，压力作用下，污泥中的水分被迫排出，实现了固体与液体的分离。
压滤技术具有处理量大，操作简单等特点。
3. 离心分离离心分离是一种利用离心力将固体与液体分离的技术。
通过高速旋转的离心机，固体颗粒被迫沉降，液体则通过离心机的出口排出。
离心分离技术广泛应用于生物污泥的处理、果汁榨取等领域。
该技术具有处理效果好、操作简单等优点。
4. 膜分离膜分离是一种利用半透膜将固体与液体分离的技术。
通过膜的选择性透过性，可以实现对不同颗粒大小的固体的分离。
膜分离技术具有操作简单、回收效果好等优点。
目前，该技术已广泛应用于纯化水的制备、饮料及药物的生产等领域。
三、固液分离技术在污水处理中的优势固液分离技术在污水处理中具有以下优势：1. 提高水质：通过将污水中的固体废物与液体分离，可以有效提高水质，减少对环境的污染。
2. 节约资源：固液分离技术可以实现固体废物的回收利用，达到资源的节约与再利用的目的。
第三章固液分离
构、机架等部件组成。其构造简单，过滤面积较大，操作压强大，适应能
力强。
滤液
滤板
压紧机构滤浆 滤板源自BMS 板框式压滤机一、板框式压滤机
板框式压滤机主要由许多滤板和滤框间隔排 列而组成。
一、板框式及板式压滤机
板框式压滤机主要由许多滤板和滤框间隔排列而组成。
每台板框压滤机有一定的总框数，其数目由生产能力和悬浮 液固体浓度确定，最多可达60个，需要框数少时，可插入盲 板以切断滤浆流通的孔道。
有机高分子超滤膜、 纳滤膜
丙纶滤布
硅藻土
有机高分子纳滤膜分离设备
多孔陶瓷滤芯 多孔塑料滤芯
❖ 过滤是一种在过滤推动力的作用下，借一种多孔过滤介质将 悬浮液中的固体颗粒截留而让液体通过的固液分离过程。与 重力沉降法相比，过滤作业不仅固液分离速度快，而且分离 较彻底，可得到液体含量较小的滤饼和清液。过滤是普遍而 有效的方法。
❖ 滤浆：送去过滤的悬浮液 ❖ 过滤介质：截留固体颗粒的多孔介质 ❖ 滤饼或滤渣：截留于过滤介质上的沉积物层 ❖ 滤液：透过滤饼和过滤介质的澄清溶液
❖ 一、过滤的基本原理
过滤与浓缩的本质区别在于，过滤时，固体颗粒处于不动 的状态，矿浆中的液体通过滤饼内的毛细孔道后再经过滤 介质上的孔道排出，形成滤液。浓缩则是固体颗粒和液体 均处于运动状态，矿粒在液体中以重力的规则进行沉降。
❖ 固液分离目的：回收固体而废弃溶液，则一般采用错流洗涤 流程，以提高洗涤效率；若回收溶液而固体废弃时，则必须 采用逆流洗涤流程，以保证较高的洗涤效率和洗液中有较高 的有用组分的含量。
固液分离方法
❖ （1）重力沉降：沉淀池、浓缩机、流态化洗涤塔、 分级机
❖ （2）过滤法：过滤机、压滤机 ❖ （3）离心分离法：水力旋流器、离心沉降机、离
固液分离概述、浓缩和过滤
7.1.2 固液分离工艺
1、固液分离流程分类
根据固液分离产品的用途不同，工艺流程分为： （1）精矿脱水，脱除精矿水分，同时回收几乎不含固体的清 水供循环使用，用来处理浮选或细粒重选精矿。
（2）尾矿脱水，以回收清水（含固体量甚低）为目的。将尾 矿中多余的水在选矿厂内脱出，供循环使用。
同时，提高尾矿浓度，减少尾矿输送量，节约能源，提 高经济效益。
相对凝聚，絮凝产生的聚集物要大得多。
5、影响沉降分离的因素
重力沉降分离的依据是分散相和连续相之间的密度差。
➢（1）颗粒的性质。同种固体物质，粗颗粒比细颗粒沉降
速度快，球形的颗粒也沉降速度快。
➢（2）悬浮体系中颗粒的浓度。在液体中增加均匀分散的
颗粒的数量（浓度增加），则会减少每个单独颗粒的沉降速 度。
➢（3）介质的性质。介质与颗粒的密度差越大，介质
的黏度越小，沉降速度就越快。
➢（4）凝聚剂和絮凝剂的种类与用量。 ➢（5）沉降容器。沉降槽的分离效率和液体的澄清度
随物料在容器内停留的时矿流入沉降池后，由于截面积扩大，流速大大降低，
粗颗粒精矿首先沉降下来，然后是细粒和细泥。在沉降池 后部的不同高度设计有上清液排放管，沉降后的溢流清水 由此排出。
分类： （1）机械分离法：是利用机械力（重力、压力等）使水 与固体物料分离的方法，如沉淀浓缩、过滤、重力脱水 和离心力脱水等。
（2）加热法：利用热能使水汽化而与固体物料分离的 方法，如干燥。
（3）物理化学分离方法：利用吸水性化学品，如石灰、 无水氮化钙等吸收固体物料的水分。
悬浮液中固体的含量用矿浆浓度C（质量分数WB）表 示，是指矿浆中固体质量占矿浆总质量的百分数%。
1、修正的斯托克斯定律
工业上处理的非匀相混合物（或悬浮体系）中颗粒的浓度 一般较高，颗粒之间有明显的相互作用。为干扰沉降。
固液分离
浅谈固液分离固液分离是指将不溶于液体的固体从液体中分离出来，有的是需要固体，舍弃液体，有的是要液体舍弃固体。
固液分离主要是用过滤的办法，即用一种滤布，让液体通过而截留固体，这样固体就从液体中分离出来了。
我们生产线上用于固液分离的机器主要有3种，一种是离心机，一种是板框过滤机，还有一种是压虑机。
过滤的过程是这样的，因为滤布是有孔隙的，孔隙的大小，液体可以通过，而固体颗粒较大无法通过，就被滤布截留下来，达到固液分离的效果。
在这个过程中，物料通过滤布时会有非常大的阻力，为了抵消这个阻力，通常会对物料施加较大的力，这样才能使物料不断通过滤布。
机器上的区别基本在于这种力产生的方式，以及大小。
离心机，离心机是我们生产上使用较多的一种机器。
优点在于可以对多种物料进行固液分离，且容易控制最终固体中水分的含量，可以使固体的水分含量达到比较低的水平。
它使物料不断向滤布运动的力就是离心力。
离心机在高速转动时可以产生很大的离心力，在这个力的作用下，物料被甩向滤布，在滤布面上分离。
由于离心机可以调节转速以及控制甩虑时间，所以可以控制物料的挥发份。
离心机还有一个很大的优势是可以对物料洗涤，这个是另外两个机器所不能完成的，因此它还可以控制残渣的含量。
缺点在于一次处理的量较小，需要大量人力劳动。
板框过滤机，板框过滤机普遍运用于固液的分离，利用板框之间的压力把滤布压紧，使整个成为密封，物料被泵打入过虑机内，在泵的压力的下，物料不断通过滤布，在滤布面上分离。
有时为了使过滤的效果更好，会用抽真空吹料的办法，使物料固液分离更彻底，减少物料的水分含量。
一般而言，用板框过滤机过滤的物料的水分含量会比离心机的大，所以这个是这种机器的缺点，但优点在于一次处理的量可以比较大，而且只需要工作人员控制住压力就可以，比离心机来的安全可靠。
压虑机，压虑机实际是板框过滤机和离心机的辅助，用机械产生的压力进一步使物料水分降低，以达到下一工序的要求。
这种机器的优点在于可以把水分控制的较低，并且周期短，很快能完成工序。
固液分离技术1概述PPT课件
过滤法
总结词
通过多孔介质将固体颗粒与液体分离的 方法。
VS
详细描述
过滤法是利用具有孔隙的多孔介质（如滤 布、滤网等）将固体颗粒截留在介质表面 ，从而实现固液分离。该方法适用于颗粒 较细、密度与液体相近的固体颗粒。过滤 法操作简便，处理效率高，但需要定期更 换过滤介质，且容易堵塞。
离心法
总结词
利用离心力将固体颗粒与液体分离的方法。
详细描述
离心法是利用高速旋转产生的离心力将固体 颗粒从液体中分离出来。该方法适用于处理 含有大量悬浮物的液体，如泥浆、废水等。 离心法处理效率高，但设备成本和维护成本 较高，且需要消耗大量能源。
浮选法
总结词
利用固体颗粒与液体密度的差异，通过气泡 将固体颗粒带到液体表面进行分离的方法。
详细描述
浮选法常用于处理含有微小颗粒的液体，如 选矿、污水处理等。该方法通过向液体中通 入气泡，使固体颗粒粘附在气泡上，随气泡 浮升至液面形成浮渣，从而实现固液分离。 浮选法处理效率较高，但需要添加化学药剂
过滤分离原理是利用多孔介质（如滤布、滤网等）阻挡颗粒，使液体通过而颗粒 被截留在介质表面或内部，从而实现固液分离。过滤效率与多孔介质的孔径、颗 粒的大小以及液体的粘度等因素有关。
浮选原理
总结词
利用气泡吸附颗粒并带到液面，实现固液分离。
详细描述
浮选原理是利用气泡吸附颗粒并带到液面，从而实现固液分离。在浮选过程中，向液体中通入大量气泡，气泡会 吸附颗粒并一起浮到液面，形成泡沫层，从而实现固液分离。浮选的效率与气泡的大小、数量以及颗粒的物理化 学性质等因素有关。
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采矿废水处理案例
总结词
固液分离技术1概述PPT课件
环保型技术：开发环保型的固液分离技术，减少对环境的 负面影响。
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随着科技的不断发展，相信固液分离技术将会取得更多的 突破和创新，为工业生产和环境保护做出更大的贡献。
06
固液分离技术应用前景展望
环保领域应用前景
污水处理
固液分离技术是污水处理中的重要环节，能够高效去除 污水中的悬浮物、杂质和有害物质，为后续的生物处理 和深度处理提供良好的基础。随着环保要求的提高，污 水处理市场对固液分离技术的需求将持续增长。
固液分离技术1概述
• 固液分离技术简介 • 固液分离技术原理 • 固液分离技术设备 • 固液分离技术案例分析 • 固液分离技术面临的挑战与解决方
案 • 固液分离技术应用前景展望
01
固液分离技术简介
定义与分类
定义
固液分离技术是指通过物理或化学手 段将固体和液体进行分离的技术。
分类
根据分离原理和应用场景的不同，固 液分离技术可分为沉降、过滤、离心 、萃取等不同类型。
用于处理屠宰废水、豆 制品加工废水等。通过分离技术将废水中的悬浮物、蛋白 质、油脂等物质与水进行有效分离，降低后续生物处理负 荷，提高废水处理效率。同时，分离出的物质还可以进行 资源化利用，如油脂的回收和蛋白质的制取等。
05
固液分离技术面临的挑战与解决 方案
详细描述
在工业废水处理中，固液分离技术主要应用于预处理和深度处理阶段。预处理阶段，通 过沉淀、过滤等手段去除废水中的大颗粒悬浮物和部分溶解物质；深度处理阶段，采用 膜分离、活性炭吸附等技术进一步去除废水中的微量污染物，使出水达到排放标准或回
用标准。
采矿行业案例
总结词
采矿行业会产生大量的废水和废渣，固液分 离技术可以有效回收有价值的资源，降低环 境污染。
固液分离技术的概述和应用
合肥学院Hefei University生物分离工程课程综述题目: 固液分离技术的概述和发展系别:专业:学号:姓名:2013年3月25日固液分离技术的概述和应用摘要：生物分离技术是上世纪末及本世纪初发展国民经济的关键技术之一。
生物分离技术的发展，为人类提供了丰富多彩的生物产品。
而固液分离技术是生物分离技术中很重要的一部分，本文主要概述了固液分离技术的相关知识和其在工业领域应用的情况。
以及根据当今工业发展的特点，对固液分离技术的今后发展趋势作一些简要推论。
关键词：固液分离技术设备应用情况发展动向1 前言：固液分离是一种重要的单元操作，从液相中除去固体一般采用筛或沉淀方法，水处理中有微滤、澄清和深床过滤等方法。
现有的传统固液分离技术主要集中在压滤、过滤、重力沉降等方面，它广泛的应用于医药卫生、造纸、环境保护、食品、发酵等各大行业[1]。
在许多生产过程中，过滤与分离机构是关键设备之一，其技术水平的高低，质量的优劣直接影响到许多过程实现工业化规模生产的可能性、工艺过程的先进性和可靠性、制品质量和能耗、环境保护等经济和社会效益[2]。
在物料湿法加工过程中，固液分离工艺越来越受到人们重视。
因为工艺不完善首先会影响产品质量，造成物料流失，并且对环境造成的污染也会更加严重，特别是颗粒悬浮液，由于其颗粒小，沉降速率慢，滤饼的孔径小，透气性差，从而导致颗粒悬浮液的分离效率降低[3]。
全球水资源急剧短缺，生存环境日益恶化,人们因此对固液分离工艺也提出了更高的要求[4]，世界各国的许多研究者在这方面的也有很多深入的研究。
2 历史发展：最早的分离技术可以追朔到中国夏,商朝的酿酒业中的蒸酒技术；古人制糖和盐掌握了蒸发浓缩和结晶技术；用蒸馏方法从煤焦油中提取油品。
十八世纪英国工业革命, 使化学工业这个巨人真正诞生和发展起来, 随之分离工程也诞生并发展起来。
1901 年英国学者戴维斯在其著作《化学工程手册》中首先确定了分离操作的概念, 1923 年美国学者刘易斯和麦克亚当斯合著出版了《化工原理》, 从而确立了分离工程理论[5]。
固液分离流程
第三节
过滤分离
一、过滤的基本原理 在压差作用下，矿浆在多 孔过滤介质上进行固相和液相的分离过程称之为 过滤。 过滤作业主要是脱掉物料中重力水分和毛细水分。 过滤介质种类很多，如棉布、丝织品、毛织品、 金属丝编织布、人造纤维编织布等；还可用多孔 的固体如陶瓷板、细砂、木炭及非金属矿物做为 滤料。可依据颗粒的粒度、液体的腐蚀性、工作 温等选择过滤介质。
第 概 述 固液分离：将化学选矿过程中的悬浮液进行固液两 相分离的作业。 悬浮液中的水分为两部分：自由水（可在固体颗粒 间自由流动的水），通常情况下用浓缩机即可脱出； 另一部分固体颗粒表面的束缚水(颗粒表面的水化 层)，仅用脱水的方法难于脱出，必须用清水洗涤 方可奏效。 回收固体而废弃溶液，采用错流洗涤流程；若回收 溶液而固体废弃时，则必需采用逆流洗涤流程。
二、过滤设备
过滤机按过滤动力大致分为： 1、真空过滤机 2、压滤机 3、离心过滤机。 真空过滤机滤饼水分较高，尤其是对于细粒粘性 物料难于达到后续作业对滤饼水分的要求，但因 其结构简单、操作容易、生产能力较高，因而， 它仍是选矿厂广泛使用的脱水设备。
第四节
离心分离
在离心力场的作用下，实现固液分离的方法。 离心分离法所用设备有：水力旋流器和离心机。离 心机又分为离心沉降机、离心分离机和离心过滤机 三种 。 水力旋流器 是一种连续的离心分级设备，用于固 体浓度较低的悬浮液的分级。它处理量较大，无传 动部件，结构简单．分级效率高，但易磨损，操作 不易稳定。 离心机 适宜予物料的离心分级或固 液分离，其结构类型较多。
第三章 固液分离
固液分离方法可归纳为三大类： (1)重力沉降 常用设备有沉淀池、各种 类型的浓缩机、流态化洗涤塔和分级机 等。 (2)过滤法 设备有过滤机、压滤机等。 (3)离心分离法 设备如水力旋流器、 离心沉降机和离心过滤机等。
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1）过滤的量参数
QF
d
2 p
32
；
2）沉降的量参数
QS
d
2 p
18
( p
l )
；
3）重力场的强度参数 I G g ；
4）离心力场的强度参数 IC C
；
10
5） 过滤时的压力梯度 I FP P / L ；
6） 在重力作用下
7
1.1.3 固液分离方法的分类
固液分离方法按其作用原理可分为三类：
1) 机械分离法：利用机械力使液体与固体颗粒分离，可分为重力场、离 心力场、压力、沉淀浓缩及重力、真空、离心、压力过滤等方法；
2) 热力分离法：利用热能使水分汽化而与固体分离；（如蒸发 evaporation；结晶crystal）
操作目的： a. 回收有价的固相（如：矿物加工中精矿的脱水，水冶过程中对有价金
属的回收）； b. 回收液相（如：矿物加工中尾水的循环利用，造纸纸浆的返回使用）； c. 同时回收两相（如：产品脱水后的回水利用）； d. 不回收任何一相（如：使某些废水达到排放标准排放）。
操作实质：固液两相的分离 目前发展趋势为同时回收固液两相。
业部门。 生活中的固液分离操作也十分普遍。
4
随着现代化工业技术的发展，固液分离技术日益显现其重要性，它直 接关系到回收率的高低、环境治理的效果、投资的大小及生产作业的 难易等； 不同的工业部门、不同的工艺过程，其固液分离费用不一，通常固液 分离工艺费用占总工艺费用的10%-20%，投资费用占总投资费用的 30%-40%，能耗占20％左右； 发展并解决好固液分离工程具有重大经济和社会意义。
fP
QF
I FP
d
2 p
32
P L
12
1.2 固液分离的辅助手段
1.2.1 分离助剂
在固液分离的效果不理想时，可以采用加入助滤剂的方式提高效率。助 滤剂一般为刚性、多孔、高渗透性粉粒，加入浆料后以提高过滤性能。
3) 物理化学分离法：利用物理的或化学工程达到分离。（如电解 electrolyse；萃取extraction）
固液分离利用最广泛和最多的是：机械分离和热分离二种，本课程将 重点介绍机械分离法 （沉降sedimentation和过滤filtration。
8
固液分离的基本要点：使固液两相间产生相对运动
5 《固液两相过滤及分离技术》
（英）A.拉什顿等著，朱企新等译
出版社：化学工业出版社；出版时间：2005年
2
教学方法及相关要求
课程教学方式 课堂讲授+课堂讨论+作业
课程教学要求 •上课时带好教材，认真听课，做好课堂笔记； •请假时需有请假条； •考试时可携带自己的参考书、笔记、计算器等，禁止互相借阅； •课堂笔记禁止复印，考试时发现视为舞弊。
I FG g l / L ；
7） 在离心力作用下 I FC g l Z / L ；
其中：d p为颗粒直径； 为液体粘度； p、 l 分别为颗粒及
液体密度；g为重力加速度；C为离心加速度；P为过滤压
力；L为滤饼厚度；Z为离心力强度，Z C / g 。
11
b. 所有的固-液分离方法或设备都基于两个参数的乘积：
1）液体受限而固体可自由运动（如：沉降、浮选、结晶、电解等） ; 2）固体受限而液体可自由运动（如：干燥、过滤、筛分、蒸发等） ； 3）固液两相同时运动（如水力旋流器、流态化分级设备等）。
9
1.1.4 固液分离所包含的两类因素或参数
从统一的物理角度分析所有固液分离过程，所有的固液分 离均包含两类因素和参数
课程考核方式
期末开卷考试：70%； 平时成绩：30%（考勤：15%，课堂作业：15%）。
3
Chapter 1 概述
固液分离（solid-liquid separation） ：把生产中含水的中间产品
或最终产物（包括排出物）的液相与固相分开。 广泛应用于矿业、湿法冶金、化工、制药、环境、生物制品等许多工
3 《固液分离》
(英) 斯瓦罗夫斯基著；朱企新，金鼎五等译
出版社：化学工业出版社；出版时间： 1994年
4 《Handbook of separation techniques for chemical engineers》
主编：Schweitzer, Philip A.
出版社：World Publishing Corp.；出版时间：1990年
固液分离在矿物加工工程中的位置
选前作业
矿物加工
选后作业
破碎、磨矿、 干燥等
选矿（重选、磁选、 浮选）
5
固液分离（脱水、 沉降、过滤）
1.1 固液分离方法的分类
1.1.1 定义 操作对象：生产中的中间产品或最终产品的液相和固相
固相：具有一定体积和形状的颗粒，包括弹性体和塑性体；甚至包括酒 糟、糖渣、蛋白酶等。
本科教学课件
包申旭
sxbao@
2012年4月
教材及主要参考书
教材
《固液分离》
主编：孙体昌
出版社：中南大学出版社；出版时间：2011年
主要参考书
1 《固液分离》
杨守志，孙德堃，何方箴编著
出版社：冶金工业出版社；出版时间：2008年
2 《固液分离》
主编：罗茜
出版社：冶金工业出版社；出版时间： 1997年
液相：包括水、有机液体等牛顿流体和非牛顿流体。
人们将剪切应力与变形率之间满足线性关系的流体称为牛顿流体，而把 不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。（详细内容见第三章）
固体颗粒为分散相（被分散的物质），连续状态的液相为分散介质。
实现固液分离的必要条件（要点）？
6
1.1.2 固液分离的目的
重力浓缩/澄清速度：
S
QS
Ig
d
2 p
18
g( p
l )
重力过滤(gravity filtration)，线性过滤速率:
fG
QF
I FG
d
2 p
32
l
g
离心过滤(centrifugal filtration)，线性过滤速率:fC NhomakorabeaQF
I FC
d
2 p
32
l
gZ
压力过滤(真空、压滤)，线性过滤速率: